电站凝汽器动态数学模型的研究与应用第4页,大型火电机组加热器动态数学模型

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第14卷第2期 崔凝等：电站凝汽器动态数学模型的研究与应用 ·159·

根据上述公式可知，凝汽器饱和温度Ts与清洁系数βcm以及冷却水管内径d2的变化方向相反。凝汽器冷却管越脏，清洁系数越小，内径越小，凝汽器的传热系数越小。凝汽器端差、饱和温度与冷却管内壁清洁系数和内径的变化相反，端差与饱和温度增加，凝汽器真空降低。

利用凝汽器动态数学模型，在任一稳定工况下，缓慢减小冷却水管清洁率修正系数。随着修正系数的减小，凝汽器压力Pc、端差δt、过冷度△Tw及冷却水温升△T2-1的变化曲线如图4所示：

Pc的变化曲线δt的变化曲线

△Tw的变化曲线 △T2-1的变化曲线

图4Pc、δt、△Tw和△T2-1的变化曲线

通过上述理论分析和凝汽器特征参数的变化曲线相对照，说明本文所建立的凝汽器动态数学模型能够正确反映出凝汽器在非正常状况下的动态变化特性，可以利用该模型进行凝汽器故障分析，建立完善的故障知识库，为凝汽器设备的故障诊断提供实验基础。

5.3 凝汽器变工况特性分析

由于篇幅所限，作为示例以下变工况特性曲线是利用本文所建立的数学模型，与完整的电站仿真模型相连接，在改变Ds、T1、Dw等设计参数的情况下，借助STAR-90仿真支撑系统的相对曲线功能得到的凝汽器压力的实时连续变化曲线。

当冷却水流量为设计值Dw=3177 t/h时，在各种冷却水温T1 = 5～30℃、各种蒸汽负荷（Ds = 40%～140%Dk）下凝汽器压力的变化曲线如图5所示。由图可知，在同一冷却水温下T1，凝汽器压力Pc随着蒸汽负荷Ds的增加而升高，，升高的速度开始较为平缓，后来渐趋直线关系；同一蒸汽负荷下，凝汽器压力随冷却水温的增加而升高，而且当冷却水温在更高的基础上增加时，压力升高更快。

对分式凝汽器半边清洗或检修半边运行时，其冷却面积减少了50%，同时也要限定冷却水流量。图6显示了当凝汽器半边清洗时，冷却水量为设计值的50%即Dw=1588.5t/h，在各种冷却水温T1 = 5～30℃、各种蒸汽负荷 (Ds = 30%～100%Dk）下凝汽器压力的变化曲线。由图可知，当凝汽器进行反冲洗或半边停运时，汽轮机负荷降低值的大小要根据当时的冷却水流量、冷却水温等条件以及对凝汽器压力的最高限制值综合确定。

图5冷却水流量为设计值时的特性曲线

图6冷却水流量为设计值50%时的特性曲线

综上所述，通过变工况问题的分析与核算，对于了解各热力参数，合理地确立热力设计观点，指导凝汽器的运行管理，预计运行中可能存在或出现的问题并预先采取相应的措施有十分重要的意义。

6结论

本文开发的凝汽器动态数学模型具有较广泛的实用性。它不但能够满足电站仿真机工程开发的需要，保证具有静态工况的精确度和良好的动态响应特性；而且还可以该模型为实验平台建立凝汽器系统故障知识库，为凝汽器系统的故障诊断提供正确的征兆集；同时也可应用该模型进行凝汽器变工况特性的分析，为凝汽器的变工况运行提供有力的理论依据。

参考文献:

[1] 张卓澄. 大型电站凝汽器 [M]. 北京: 机械工业出版社, 1993. [2] 齐复东, 贾树本, 马义伟. 电站凝汽设备和冷却系统 [M]. 北京: 水利电力出版社, 1990.

[3] 杨世铭. 传热学 [M]. 北京: 高等教育出版社, 1989.

[4]

刘志刚, 刘咸定, 赵冠春. 工程热物理性质计算程序的编制及应用 [M]. 北京: 科学出版社, 1992.

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